| 我来也 |
2008-06-05 16:23 |
影响加工表面物理力学性能的因素
机械加工过程中,工件由于受到切削力、切削热的作用,其表面与基体材料性能有很大不同,在物理力学性能方面发生较大的变化。 "wHFN>5B BF <ikilR 一、加工表面层的冷作硬化 !?gKqx'T$ !v0LBe4 在切削或磨削加工过程中,若加工表面层产生的塑性变形使晶体间产生剪切滑移,晶格严重扭曲,并产生晶粒的拉长、破碎和纤维化,引起表面层的强度和硬度提高的现象,称为冷作硬化现象。 .6'qoo_N = 9]~yt 表面层的硬化程度取决于产生塑性变形的力、变形速度及变形时的温度。力越大,塑性变形越大,产生的硬化程度也越大。变形速度越大,塑性变形越不充分,产生的硬化程度也就相应减小。变形时的温度影响塑性变形程度,温度高硬化程度减小。 k@:%:Sj 2 O0y_Lm\ ( 一 )影响表面层冷作硬化的因素 "-J-k= #1G:lhkC 1 .刀具 xZv#Es%# m%e68c 刀具的刃口圆角和后刀面的磨损对表面层的冷作硬化有很大影响,刃口圆角和后刀面的磨损量越大,冷作硬化层的硬度和深度也越大。 DDH:)=;z '08=yqy4N 2 .切削用量 # Vha7 (J!+(H8 在切削用量中,影响较大的是切削速度 V C和进给量 f。当 V C增大时,则表面层的硬化程度和深度都有所减小。这是由于一方面切削速度增大会使温度增高,有助于冷作硬化的回复;另一方面由于切削速度的增大,刀具与工件接触时间短 ,使工件的塑性变形程度减小。当进给量 f增大时,则切削力增大,塑性变形程度也增大,因此表面层的冷作硬化现象也严重。但当 f较小时,由于刀具的刃口圆角在加工表面上的挤压次数增多,因此表面层的冷作硬化现象也会增大。 uRr o?m< Ue~CwFOc 3 .被加工材料 k)Qtfj}uij !I
Qck8Y 被加工材料的硬度越低和塑性越大,则切削加工后其表面层的冷作硬化现象越严重。 ]P?vdgEM&
(ICd} ( 二 )减少表面层冷作硬化的措施 'X2POay1 w*JGUk 1 .合理选择刀具的几何参数,采用较大的前角和后角,并在刃磨时尽量减小其切削刃口圆角半径; "6?0h[uff {,~3.5u 2 .使用刀具时,应合理限制其后刀面的磨损程度; H
DFOA %- 0t?/> 3 .合理选择切削用量,采用较高的切削速度和较小的进给量; ilx)*Y j ?(&# 4 .加工时采用有效的切削液。 46&/gehr *ppffz 二、表面层的金相组织变化 s}% M4 fsWTF<Y (一)影响表面层的金相组织变化的因素 hFl^\$Re .xWC{}7[ 机械加工时,切削所消耗的能量绝大部分转化为热能而使加工表面出现温度升高。当温度升高到超过金相组织变化的临界点时,就会产生金相组织的变化。一般的切削加工,由于单位切削截面所消耗的功率不是太大,故产生金相组织变化的现象较少。但磨削加工因切削速度高,产生的切削热比一般的切削加工大几十倍,这些热量部分由切屑带走,很小一部分传入砂轮,若冷却效果不好,则很大一部分将传入工件表面,使工件表面层的金相组织发生变化,引起表面层的硬度和强度下降,产生残余应力甚至引起显微裂纹,这种现象称为磨削烧伤。因此,磨削加工是一种典型的易于出现加工表面金相组织变化的加工方法。根据磨削烧伤时温度的不同,可分为: ~O&:C{9= '(L7;+E 1. 回火烧伤 当磨削淬火钢时,若磨削区温度超过马氏体转变温度,则工件表面原来的马氏体组织将转化成硬度降低的回火屈氏体或索氏体组织,此称之为回火烧伤。 kq,ucU%>p K&K | |